بیش از 250 میلیون سال پیش، وایگلتیساریدها اولین مهره دارانی بودند که با سیستم پروازی بر خلاف موجودات زنده امروزی، در هوا پرواز کردند.
مدت‌ها قبل از پرندگان، خفاش‌ها یا حتی دایناسورها، صف کوچکی از خزندگان اولین مهره‌داران شناخته‌شده‌ای بودند که در هوا پرواز کردند. Weigeltisaurids با استفاده از یک سیستم بال غیرمعمول ساخته شده از استخوان‌های کاملاً جدید که به کناره‌های شکم آنها متصل شده بود، به پرواز دست یافتند، و تحقیقات جدید نشان می‌دهد که این پرنده‌های اولیه، گلایدرهای توانا و مهندسی شده‌ای بودند.
اولین خزنده سرزنده شناخته شده، یکی از اعضای خانواده Weigeltisauridae، در دوره پرمین پسین، حدود 260 میلیون سال پیش زندگی می کرد. توانایی آن برای سر خوردن به ساختاری به نام پاتاگیوم بستگی دارد، ساختاری غشایی که بین اندام‌ها و بدن امتداد می‌یابد و بالابر آیرودینامیکی و بنابراین شکل محدودی از پرواز را فراهم می‌کند. پرواز کردن دراکو مارمولک ها بهترین آنالوگ های زنده Weigeltisauridae منقرض شده هستند که آناتومی بال و مکانیسم سر خوردن آن به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است. این موجودات مخطط با کمک یک پاتاژیوم که توسط دنده های کشیده حمایت می شود، از میان سایبان های استوایی جنوب شرقی آسیا می چرخند. اما ساختار و مکانیسم سر خوردن در Weigeltisauridae منقرض شده تا به حال کمتر مشخص بود.
با کمک تصویربرداری پیشرفته، محققان توانسته اند به حل و فصل بحث در مورد ماهیت واقعی پاتاگیا این خزنده باستانی در حال پرواز کمک کنند. والنتین بوفا، محقق دانشگاه Witwatersrand در آفریقای جنوبی، و همکارانش ساختار اسکلت پاتاگیال دو نمونه یافت شده در آلمان را به همراه مقایسه با نمونه های به خوبی حفظ شده از آلمان و ماداگاسکار بررسی کردند.
هر بال توسط 25 تا 30 میله استخوانی نازک در دو طرف بدن پشتیبانی می شود که اسکلت پاتاگیال را تشکیل می دهد. هنگامی که محققان به دقت نگاه کردند، متوجه شدند که هر یک از این استخوان‌های بال به یک استخوان در گاسترالیا متصل است که اغلب به عنوان «دنده‌های شکمی» در نظر گرفته می‌شود. گاسترالیا ساختار سبدی مانندی را تشکیل می دهد که از شکم حمایت می کند و به تنفس کمک می کند، اما برخلاف دنده های واقعی، به ستون فقرات نمی چسبند، بلکه به یکدیگر و به عضلات اطراف متصل می شوند.
همراه با مفصل مشخصی که هر جفت استخوان پاتاگیوم و گاسترالیا را به هم متصل می‌کند، استخوان‌ها نیز در سطح اساسی‌تر، از طریق عدسی میکروسکوپ، متفاوت هستند. این دیدگاه را به چالش می کشد که استخوان های پاتاژیال شاخه ای از دنده های شکمی هستند. بنابراین، استخوان‌های پاتاژیال در Weigeltisauridae، اگرچه عملکردی مشابه با استخوان‌های موجود در دراکو مارمولک ها، داستان منشأ کاملاً متفاوتی دارند.
با توجه به طول پاتاگیال ها، محققان معتقدند بعید است که آنها در عضلات شکم جاسازی شده باشند. به احتمال زیاد آنها در عضلات مایل خارجی لنگر انداخته اند. این موقعیت بال ها را در پایین تر از داخل بدن قرار می دهد دراکو مارمولک هایی که پاتاگیوم آنها از دنده عقب امتداد می یابد، و این بدان معنی است که ویگلتیزوریدها مجبور بودند بال های خود را به گونه ای متفاوت باز کنند.
در مقایسه با هواپیماهای مدرن، این پیکربندی مانور بیشتری را ارائه می‌کند اما پایداری کمتری نسبت به پیکربندی بال‌بالا مانند آنچه که به آن معروف است. دراکو“، محققان می نویسند. ماهیچه های مورب تا حدی در امتداد پاتاگیال ها می دویدند و احتمالاً به باز شدن بال کمک می کردند، در حالی که خزنده پرنده از اندام های پنجه ای خود برای باز نگه داشتن بال استفاده می کرد. با این حال، دخالت احتمالی اندام جلویی در باز نگه داشتن پاتاگیوم در طول پرواز ممکن است به حفظ بال در موقعیت دوطرفه نیز کمک کند، که پرواز را تثبیت کرده و بنابراین حداقل تا حدی این مبادله را جبران می‌کند.
محققان همچنین فرضیات طولانی مدت در مورد اندازه Weigeltisaurids را تجدید نظر کردند. به جای وزن حدود 270 گرم، یک گونه، Coelurosauravus elivensis، به نظر می رسد که وزن آن تنها 135 گرم بوده که آن را بسیار سبک تر و سازگارتر از آنچه قبلا تصور می شد، می کند. خزنده با شکل براق خود، یک گلایدر ماهر، شبیه به سنجاب پرنده شمالی موجود بود و حتی سریعتر از آن دراکو مارمولک ها
در مجموع، این یافته‌ها وایگلتیزوریدها را به عنوان حیوانات هوایی با طرح بال توصیف می‌کنند که در هیچ جای دیگری در میان مهره‌داران یافت نمی‌شود. محققان افزودند: «این کار نشان‌دهنده گامی حیاتی به سوی درک ساختار بال و مکانیسم سر خوردن در وایگلتی‌سوریدها است و راه را برای مطالعات مورفوفانشنال یا بیومکانیکی آینده در مورد حرکت اولین مهره‌داران پرنده جهان هموار می‌کند.»
مرجع: V. Buffa et al., Morphology and osteo-histology of the weigeltisaurid wing: Implications for Aerial Motion in the world’s gliding reptiles, Journal of Anatomy (2025). DOI: doi.org/10.1111/joa.70058
اعتبار تصویر ویژه: vinioliverfotografia via Pixabay
